Análisis teórico de características técnicas Motocicleta Yamaha YZF-R1 2009

Análisis teórico de características técnicas
Motocicleta Yamaha YZF-R1 2009
J.E. Parraa, J.E. Correaa, R.A. Herreraa, M.J.Morenoa,*, J.A. Núñeza, M.A. Enríqueza,
J.E. Polancoa
a

Departamento de Ingeniería Mecánica (DIM), Universidad de Concepción

Resumen
Se procederá a hacer un análisis del funcionamiento de la motocicleta Yamaha YZF-R1 2009. Se
calcularán las fuerzas y cuplas detrepidación y comprobar si la configuración de pistones elegida por el
fabricante de la moto es la óptima para este motor. En base a estos cálculos se determinara un sistema de
balanceo del motor para reducir estas fuerzas y cuplas. Con la configuración de pistones del motor, se
determinará un diagrama de encendido el cual permitirá lograr una distribución pareja del torque de los
gases en unciclo del motor. Con este orden determinado, se calcula el torque motriz entregado por el
motor y se graficará en función del ángulo de rotación. Con el torque motriz calculado, se puede
determinar el torque resistente y proceder a calcular el volante de inercia para el motor que se opone a las
aceleraciones bruscas en el movimiento rotativo del motor. Finalmente se hará un análisis de laaceleración de la motocicleta al salir de una curva de la pista Laguna Seca y llegar a un máximo de 280
km/h.
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1. Introducción
Desde los primeros motores de combustión interna para medios de transporte, desde aviones,
vehículos terrestres y marinos, se han creado diversas configuraciones de motor tratando deoptimizar al
máximo su rendimiento y reducir al mínimo los efectos de la inercia. Un claro ejemplo de esto se ve en
vehículos de carreras que requieren de máximas exigencias, así, en 2009 aparece la motocicleta de
carreras YAMAHA YZF-R1 que con una específica configuración de pistones y balance de masas en el
motor, se logra un torque motriz únicamente gobernado por la presión de los gases decombustión,
reduciendo así, al mínimo el torque de inercia. El resultado es una respuesta más rápida de la aceleración
del motor. En este informe se analiza el estado dinámico del motor y posteriormente se muestran los
resultados.
*Correo Electrónico: matiasmoreno@udec.cl (M.J. Moreno)

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2.Características del problema
Ítem
Nomenclatura
Magnitud
Diámetro del cilindro
78,0
Carrera
52,2
Longitud de la biela
81,0
Longitud centro de masa biela al pasador cigüeñal
61,0
Longitud eje de rotación al pasador cigüeñal
26,1
Desfase entre manivelas
90
Distancia axial entre pistones
85,0
Tabla 1. Características geométricas del motor.

Unidad
mm
mm
mm
mm
mm
°
mm

ÍtemRueda delantera
Rueda trasera
Reducción primaria
Reducción secundaria
Marcha 1
Marcha 2
Marcha 3
Marcha 4
Marcha 5
Marcha 6
Cambio de marcha

Unidad

Nomenclatura

Magnitud
120/70Z R17
190/55Z R17
65/43
47/17
37/21
38/15
33/16
35/23
30/22
33/26
13.000

cpm

Tabla 2. Características de la motocicleta.

Ítem
Nomenclatura
Magnitud
Masa del cigüeñal
3,40
Masa de labiela
246
Masa del pistón
235
Masa motocicleta con estanque lleno
205
Masa piloto
64
Tabla 3. Masas del motor, motocicleta y piloto.

Unidad
kg
g
g
kg
kg

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Ítem
Relación de compresión
Presión máxima
Presión de admisión
Presión de descarga
Presión atmosférica
Presión deinicio de compresión
Exponente polientrópico expansión

Nomenclatura

Exponente polientrópico compresión
Rendimiento del ciclo real
Tabla 4. Datos termodinámicos del motor.

Ítem
Fuerza de arrastre

Nomenclatura

Magnitud
12,7:1
35,0
0,8
1,0
1,0
0,8
1,35
1,33
82,5

Magnitud

Coeficiente de arrastre y área

atm
atm
atm
atm
atm

%

Unidad
N

0,35

Densidad del...